满堂脚手架计算

一、计算依据. 2

二、支架设计方案. 2

三、支架力学验算. 2

（一）最不利荷载位置计算. 2

（二）次不利荷载位置计算. 4

(三）一般不利荷载位置计算. 6

四、纵横木楞力学验算. 8

（一）最不利荷载位置计算. 8

（二）次不利荷载位置计算. 9

（三）一般不利荷载位置计算. 10

五、地基承载力计算. 12

六、跨公路门架计算. 12

(一）荷载计算. 12

1、最不利位置荷载计算. 12

2、一般不利位置荷载计算. 15

（三）纵梁工字钢验算. 17

1、纵梁40号工字钢截面力学性能. 17

2、受力计算. 17

3、抗弯稳定性验算. 18

4、剪应力验算. 18

5、挠度计算. 19

(四) 临时墩顶横梁验算. 19

1、28号槽钢截面力学性能. 19

2、受力计算. 19

3、抗弯稳定性验算. 20

番禺11号公路跨线桥连续箱梁

满堂支架计算

　　一、计算依据

　　《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)

《番禺11号公路跨线桥设计图》　　　　

　　二、支架设计方案

番禺11号公路跨线桥，桥面全宽34.5m，分左右幅，半幅桥宽16.75m，箱梁与桥面同宽，共分为3联:（30m×4）+(35m×8)+(40m×2+25m)，第一联、第三联设计为现浇预应力连续箱梁，第二联设计为预制安装组合箱梁，第一联梁高1.7m，第二联梁高1.8m，第三联梁高2.0m。第一联、第三联现浇箱梁设计为半幅单箱双室，箱梁底宽12m，连续箱梁现浇支架拟采用Ф48×3.5mm 扣件式钢管支架，支架高度为5～9m。

第三联 12～15号敦，在13、14号中墩两侧各2m 长度范围按照50×30cm 布置立杆，在两个中墩两侧各2m～7m 长度范围内按照60×30cm（纵向×横向）布置立杆，其余范围按照60×60cm 布置立杆。12、15号墩是现浇梁端部，靠近墩的位置按13、14号中墩一侧的尺寸布置立杆。

水平横杆按照120cm 步距布置，中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求，均需在方木下添加一根纵向钢管。具体详见“番禺11号公路跨线桥现浇箱梁支架布置示意图”。

　　三、支架力学验算

　　（一）最不利荷载位置计算

综合考虑该跨连续梁的结构形式，在中墩的位置最重，按箱梁底宽计算，该断面面积为12×2.0=24㎡,该位置长度为2.0 m。对该位置进行支架检算：

　　1、支架布置以50×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计

每延米重量为：24×1×26=624               （KN） 

则单位面积承重为：q1=624KN/（12×1）=52   （KN/㎡）

由于钢管布置为50cm×30cm，则

单根承载力为：52 KN/㎡×0.5×0.3=7.8        （KN/根）

2、底模及内模构造荷载

　 取　q2=5KN/ ㎡

3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　q31=0.0384KN/m×9m=0.313         （KN/根）

b、可调托座

　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045        （KN/根）

c、横杆自重

　　q33=0.0384KN/m×8×0.8=0.246      （KN/根）

d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251     （KN/根）

对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184             （KN/根）

所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.246+0.251+0.184

=1.039        （KN/根）

　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡) 

　　q4=5KN/ ㎡

5、单根钢管设计轴向力

荷载组合：

施工恒载:NGK=(q1+ q2)×0.5×0.3+ q3

=( 52+5)×0.5×0.3+1.039

=9.5       （KN/根）

活荷载: NQK= q4×0.5×0.3=5×0.5×0.3=0.75  （KN/根）

轴向力：N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.5+1.4×0.75

=12.557        （KN/根）

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（由于是旧管，按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127

查得φ=0.412

N/(φ×A)= 12557 /(0.412×318)

=95.84  MPa≤1Mpa

(其中，Q235 钢管容许应力为205Mpa×80％=1 Mpa，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数1/95.84=1.7，其中未计算剪刀撑重量。

　　7、扣件受力分析

　　对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

　　从整体验算结果可知：

　　单根钢管承载力为：12.557KN/根

　　单个扣件受力为：12.557/3=4.2  KN/个

　　根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/4.2=1.9  。

（二）次不利荷载位置计算

距墩轴线1米为次不利荷载位置，该位置渐变长度为5.3m，与跨中截面相接，按最大荷载对该位置进行支架检算，仍按箱梁底宽计算，该断面面积为：

12×2.0-（2.0-0.50-0.75）×（12-0.8×2-1.0）

=16.95 ㎡

　 1、支架布置以60×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3 计

每延米重量为：16.95×26×1=440.7  KN

则单位面积承重为：q1=440.7 (KN /m)/12m=36.725KN/㎡

由于钢管布置为60cm×30cm，则

单根承载力为： 36.725KN/㎡×0.6×0.3=6.611KN/根

　　2、底模及内模构造荷载

　　　　q2=5KN/ m2

　　3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

　　a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　　　q31=0.0384KN/m×9m=0.3132KN/根

　　b、可调托座

　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045KN/根

　　c、横杆自重

　　　　q33=0.0384KN/m×8×（0.6+0.3）=0.276  KN/根

　　d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251  KN/根

对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184KN/根

所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.276+0.251+0.184

=1.069    KN/根

　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡ 计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)

　　　　q4=5KN/ ㎡

　　5、荷载组合

　　　施工恒载：NGK=(q1+ q2)×0.6×0.6+ q3

=( 36.725+5)×0.6×0.3+1.069

=8.58KN/根

活荷载：NQK= q4×0.6×0.3=5×0.6×0.3=0.9  KN/根

荷载组合： N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×8.58+1.4×0.9

=11.556KN/根

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）： 

A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127

查得φ=0.412

N/(φ×A)= 11556 /(0.412×318)

=88.2  MPa≤1Mpa  (Q235 钢管容许应力205Mpa×80％，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数1/88.2=1.8，其中未计算剪刀撑重量、风力和混凝土倾倒冲击力的影响。

7、扣件受力分析

对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

从整体验算结果可知：

单根钢管承载力为：11.556  KN/根

单个扣件受力为：11.556/3=3.9  KN/个

根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/3.9=2.0  。

(三）一般不利荷载位置计算

中跨中部为一般不利位置仍按箱梁底宽计算，该断面面积为：

12×2.0-（2.0-0.47）×（12-0.45×3）+（0.8×0.25×2）+（0.25×0.25×2）

=8.23 ㎡，该位置长度为22.8m。

对该位置进行支架检算：

　 1、支架布置以60×60cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3 计

每延米重量为：8.23×26×1=213.98KN

则单位面积承重为：q1=213.98 (KN /m)/12m=17.832KN/㎡

由于钢管布置为60cm×60cm，则

单根承载力为： 17.832KN/㎡×0.6×0.6=6.419KN/根

　　2、底模及内模构造荷载

　　　　q2=5KN/ m2

　　3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

　　a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　　　q31=0.0384KN/m×9m=0.3132KN/根

　　b、可调托座

　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045KN/根

　　c、横杆自重

　　　　q33=0.0384KN/m×8×（0.6+0.6）=0.369  KN/根

　　d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251  KN/根

对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184KN/根

所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.369+0.251+0.184

=1.162    KN/根

　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡ 计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)    q4=5KN/ ㎡

　　5、荷载组合

　　　施工恒载：NGK=(q1+ q2)×0.6×0.6+ q3

=( 17.832+5)×0.6×0.6+1.162

=9.382KN/根

活荷载：NQK= q4×0.6×0.6=5×0.6×0.6=1.8  KN/根

荷载组合： N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.382+1.4×1.8

=13.778 KN/根

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）： 

A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127

查得φ=0.412

N/(φ×A)= 13778 /(0.412×318)

=105.2  MPa≤1Mpa(Q235 钢管容许应力205Mpa×80％，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数1/105.2=1.5，其中未计算剪刀撑重量、风力和混凝土倾倒冲击力的影响。

7、扣件受力分析

对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

从整体验算结果可知：

单根钢管承载力为：13.778  KN/根

单个扣件受力为：13.778/3=4.6  KN/个

根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/4.6=1.7  。

四、纵横木楞力学验算

纵横向木楞采用10×10cm方木，材质为松木，按较低强度等级TC13取职，抗弯允许应力fm=13(N/m㎡), 顺纹抗剪fv=1.4(N/m㎡)，横纹局部承压fc90=2.9（N/m㎡），弹性模量E=10000（N/m㎡），露天折减系数为0.9，在生产性高温影响下，木材表面温度达40~50℃折减系数为0.8 。A=100cm2, I=833cm4,  Wa =167cm3 。

（一）最不利荷载位置计算

1、箱梁混凝土荷载：

支架布置以50×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计

每延米重量为：24×1×26=624              （KN） 

则单位面积承重为：q1= 624KN/（12×1）=52  （KN/㎡）

2、施工荷载

a、底模及内模构造荷载

　　　　取 q2=5KN/ m2

  b、其他活荷载

    取 q4=5KN/ ㎡

3、荷载组合，由于钢管布置为50cm×30cm，则

q=q1+q2+q4=(52+5+5)×0.3=18.6  (KN/m)

    即  q=18.6×1000 

         =1.86×104  (N/m) 

4、木楞跨中弯矩

Mmax=ql2/8=1.86×104×0.52/8=581.3   (N·m)

5、弯应力

σm=M/Wa=581.3/(167/1000000)=3.48×106  (N/㎡)

   即     σm =3.48×106/1000000  

              =3.48（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）

  其中： fm=13×0.9×0.8=9.36  

 安全系数为：9.36/3.48=2.68 

6、局部承压力

荷载： q×0.5/2=1.86×104×0.5/2=4650  （N）

成压应力：4650/（100×100）=0.465（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）

其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）

安全系数：2.088/0.465=4.4

7、剪应力验算

    荷载：4650 （N）

    剪应力：4650/（100×100）=0.465  （N/ mm2）﹤ fv=1.008  (N/m㎡)    

其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008  (N/m㎡)

安全系数：1.008/0.465=2.1

（二）次不利荷载位置计算

1、支架布置以60×30cm 布置考虑，钢筋砼重量以26KN/ m3 计

每延米重量为：16.95×26×1=440.7   KN

则单位面积承重为：q1=440.7 (KN /m)/12m=36.725   KN/㎡

2、施工荷载

a、底模及内模构造荷载

　　　　取 q2=5KN/ m2

  b、其他活荷载

    取 q4=5KN/ ㎡

3、荷载组合，由于钢管布置为60cm×30cm，则

q=q1+q2+q4=（36.725+5+5）×0.3=14.02   (KN/m)

即  q=14.02×1000 

       =1.402×104  (N/m) 

4、木楞跨中弯矩

Mmax=ql2/8=1.402×104×0.62/8=630.9  (N·m)

5、弯应力

σm=M/Wa=630.9/(167/1000000)=3.778×106  (N/㎡)

  即     σm =3.778×106/1000000

             =3.778（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）

  其中： fm=13×0.9×0.8=9.36  

 安全系数为：9.36/3.778=2.4

6、局部承压力

荷载： q×0.6/2=1.402×104×0.6/2=4206  （N）

成压应力：4206/（100×100）=0.421（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）

其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）

安全系数：2.088/0.421=4.9

7、剪应力验算

    荷载：4206 （N）

    剪应力：4206/（100×100）=0.421  （N/ mm2）﹤ fv=1.008  (N/m㎡)    

其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008  (N/m㎡)

安全系数：1.008/0.421=2.3

（三）一般不利荷载位置计算

1、支架布置以50×60cm 布置考虑，钢筋砼重量以26KN/ m3 计

每延米重量为：8.23×26×1=215.8   KN

则单位面积承重为：q1=215.8 (KN /m)/12m=17.98   KN/㎡

2、施工荷载

a、底模及内模构造荷载

　　　　取 q2=5KN/ m2

  b、其他活荷载

    取 q4=5KN/ ㎡

3、荷载组合，由于钢管布置为60cm×60cm，则

q=q1+q2+q4=（17.98+5+5）×0.6=16.788   (KN/m)

即  q=16.788×1000 

       =1.788×104  (N/m) 

4、木楞跨中弯矩

Mmax=ql2/8=1.788×104×0.62/8=804.6  (N·m)

5、弯应力

σm=M/Wa=804.6/(167/1000000)=4.818×106  (N/㎡)

  即     σm =4.818×106/1000000

             =4.818（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）

  其中： fm=13×0.9×0.8=9.36  

 安全系数为：9.36/4.818=1.9

6、局部承压力

荷载： q×0.6/2=1.788×104×0.6/2=53  （N）

成压应力：53/（100×100）=0.536（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）

其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）

安全系数：2.088/0.536=3.8

7、剪应力验算

    荷载：53 （N）

    剪应力：53/（100×100）=0.53  （N/ mm2）﹤ fv=1.008  (N/m㎡)    

其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008  (N/m㎡)

安全系数：1.008/0.4740=2.0

五、地基承载力计算

按最不利位置计算荷载组合，单根钢管轴向力为：

     荷载组合：N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.5+1.4×0.75

=12.557 KN/根  （KN/根）

由于钢管以50×30cm 布置，单位面积荷载为：

12.557/（0.5×0.3）=83.7   （KN/㎡）

即为：83.7×1000/（1000×1000）=0.084  (N/m㎡)

    或：  83.7×1000/（9.8×100×100）=0.85  （kg/cm2）  

通过处理地基，承载力可以满足要求。

六、跨公路门架计算

第三联第14跨跨番禺11号公路，路面净宽12m ，与桥轴线左交角65o，路面纵坡约2% ，桥两边缘范围内高差0.8m ，半幅0.4m 。门架设计初步拟定：大梁用9m长45号工字钢，跨度按8m设计，立柱用∮400mm直缝焊接钢管，壁厚8mm，高度4，5m ，立柱上横梁用32号槽钢2根扣面焊接成矩形截面。门架立柱地梁初步拟定80cm×80cm 截面C25混凝土梁，基础120cm×40cm截面C20混凝土基础。

(一）荷载计算

1、最不利位置荷载计算

综合考虑该跨连续梁的结构形式，在梁肋板的位置最重，梁高为2.0m。根据支架设计图可以看出，中肋下为4根工字钢，边肋下为3根工字钢，经过初步比较，边肋下的工字钢单根受力较大，因此对梁边肋下工字钢进行检算：

1箱梁现浇混凝土重

丛梁布置以支架对应30cm间距考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计，每延米重量为： 

{1.2×2－（1.58+1.55）÷2×0.3-(1.28+1.42)÷2×0.45+ 0.25×0.25}×2.6

= 3.596（t/m）

由于丛梁布置边肋下为3根，则

则单根工字钢承重荷载为：：q1=3596/3×9.8/1000=1.199 （KN/m）

2底模及内模构造荷载

规范规定3KN/ ㎡，则肋下底模及内模构造荷载为：

（1.2-0.45）×3=2.25   ( KN/m )

单根工字钢受力为：q2=2.25/3=0.75    ( KN/m )

3扣件式钢管支架重(支架布置60cm×60cm布置，高度1m，2层纵横水平杆，一个顶托)

a、一处立杆重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

q31=0.0384KN/m×1m×4(列) /0.6（间距）/3（根工字钢）=0.085  （KN/m）

b、可调顶托

　　 q32=0.045KN/m×1 个×4(列) /0.6（间距）/3（根工字钢）=0.100  （KN/m）

c、横杆重

　　q33=0.0384KN/m×2（层）×1.2m/0.6（间距）/3（根工字钢）=0.051 （KN/m）

d、扣件重

直角扣件: 

q34=0.0132KN/个×2个×2（层）×4(列) /0.6（间距）/3（根工字钢）

=0.117（KN/m）

e、工字钢顶面横向14号槽钢重：

q35=0.14535 KN/m×1.2/cos25o /0.6（间距）/3（根工字钢）

   =0.107（KN/m）

f、横向剪刀撑重：

q36=0.0384 KN/m×1.2m/cos45o /0.6（间距）/3（根工字钢）

  =0.036 （KN/m）      （隔排设置）

h、纵向剪刀撑重

    q37=0.0384 KN/m×1.0m/cos45o×2×4(列) /3（根工字钢）

      =0.145  （KN/m）

i、横向剪刀撑用活动扣件重：

    q38=0.0146 KN/m×2个/0.6（间距）/3（根工字钢）

      =0.006 （KN/m）        （隔排设置）

j、纵向剪刀撑用活动扣件重：

q39=0.0146 KN/m×2个/1.2（间距） （每两排一道）

  =0.035  （KN/m）       （每两排一道）

所以扣件式钢管支架重: 

q3=q31 + q32 + q33 + q34 + q35 + q36 + q327 + q38 + q39

=0.085+0.100+0.051+0.117+0.107+0.036+0.145+0.006+0.035

=0.682    （KN/m）

4施工活荷载:

参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计， 

q4=3KN/ ㎡×1.2m/3

  =1.2 （KN/m）

5工字钢自重  q5=0.590（KN/m）

6单根工字钢承受荷载：

施工恒载:NGK=q1 + q2 + q3 + q5

=1.199+0.75+0.682+0.59

=3.167    （KN/m）

活荷载: NQK=q4=1.2    （KN/m）

荷载组合：

N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×3.167+1.4×1.2

=5.48   （KN/m）

2、一般不利位置荷载计算

一般不利位置在箱室下，工字钢间距为60cm,对单根工字钢进行检算：

　 1箱梁现浇混凝土重

丛梁布置以支架对应60cm间距,钢筋砼重量以26KN/m3 计，每延米重量为： 

q1=0.6m×0.47m×2600(kg/m3)×9.8(N/kg)/1000

=7.185 （KN/m）

2底模及内模构造荷载

规范规定3KN/ ㎡，则肋下底模及内模构造荷载为：

q2=3×0.6=1.8    ( KN/m )

3扣件式钢管支架重(支架布置60cm×60cm布置，高度1m，2层纵横水平杆，一个顶托)

a、一处立杆重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

q31=0.0384KN/m×1m/0.6（间距）=0.0  （KN/m）

b、可调顶托

　　 q32=0.045KN/m×1 个/0.6（间距）=0.027 （KN/m）

c、横杆重

　　q33=0.0384KN/m×2（层）×0.6m/0.6（间距）=0.077 （KN/m）

d、扣件重

直角扣件: 

q34=0.0132KN/个×2个×2（层）/0.6（间距）=0.088（KN/m）

e、工字钢顶面横向14号槽钢重：

q35=0.14535 KN/m×0.6m/cos25o /0.6（间距）

   =0.206（KN/m）

f、横向剪刀撑重：

q36=0.0384 KN/m×0.6m/cos45o /0.6（间距）

  =0.054 （KN/m）      （隔排设置）

h、纵向剪刀撑重

    q37=0.0384 KN/m×1.0m/cos45o×2

      =0.109  （KN/m）

i、横向剪刀撑用活动扣件重：

    q38=0.0146 KN/m×2个/0.6（间距）

      =0.049 （KN/m）        （隔排设置）

j、纵向剪刀撑用活动扣件重：

q39=0.0146 KN/m×2个/1.2（间距） （每两排一道）

  =0.035  （KN/m）       （每两排一道）

所以扣件式钢管支架重: 

q3=q31 + q32 + q33 + q34 + q35 + q36 + q327 + q38 + q39

=0.0+0.027+0.077+0.088+0.206+0.054+0.109+0.049+0.035

=0.709    （KN/m）

4施工活荷载:

参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计， 

q4=3KN/ ㎡×0.6m

  =1.8 （KN/m）

5工字钢自重  q5=0.590（KN/m）

6单根工字钢承受荷载：

施工恒载:NGK=q1 + q2 + q3 + q5

=7.185+1.8+0.709+0.59

=10.284   （KN/m）

活荷载: NQK= q4=1.8    （KN/m）

荷载组合：

N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×10.284+1.4×1.8

=14.861  （KN/m）

（三）纵梁工字钢验算

1、纵梁40号工字钢截面力学性能

查表得知：A=86.112cm2 , Ix=21700cm4 ,Wx=1090 cm3，按碳素钢强度牌号Q235取值， ƒ=235 MPa ，ƒv=125 MPa,  E=2.0×107 MPa，tw=10.5mm， Ix：S=34.1（cm） ，抗弯稳定安全系数按2计算，即 φb=0.5，

2、受力计算

1弯矩计算

纵梁工字钢受力按2跨简支梁、均布荷载简化计算，通过上述计算得知最大荷载q处于一般不利位置，即箱室底板下，其q=14.861KN/m，计算图示如下：

Mx=1/8×ql2   

  =1/8×14.861×5.72    

  =60.354     （KN·m）

2剪力计算

V=ql/2

 =14.861×5.7/2

     =42.354    （KN）

3、抗弯稳定性验算

        Mx/φbWx≤ƒ

式中：Mx —— 绕X轴的弯矩；

        Wx —— 绕X轴的毛截面抵抗矩；

       φb —— 整体稳定系数；

       ƒ  —— 抗弯强度设计值。

则：

      Mx/（φbWx）=60.354×102/（0.5×1090）

=11.074    （KN/ cm2  ）

       即： Mx/（φbWx）=110.74 （MPa）< ƒ=235  （MPa）

          满足要求

     4、剪应力验算

    τ=VS/Ixtw

  公式中：τ--剪应力；

V --剪力；

S --计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；

Ix--毛截面惯性矩 ；     

tw—腹板厚度。

则：τ=VS/Ixtw =V/t*S/Ix 

=（42.354×103 /1.05）×1/ (Ix：S) 

=（42.354×103 /1.05）/34.1

             =1.183×103     (N/cm2)

      即：

        τ=11.83（MPa） < ƒv=125 (MPa)

ƒv—Q235工字钢应许剪应力。

5、挠度计算

   Wmax=5ql4 /（384×EI）

      = 5×14.861×1000/1000×57004/{384×2.0×107×21700×104}    

      =0.047      （mm) 

      Wmax =0.05（mm）< L/500=5700/500=11.4 （mm）

(四) 临时墩顶横梁验算

1、28号槽钢截面力学性能

墩顶横梁设计为28号槽钢2根对扣焊接成箱型截面，

查表得知单根槽钢截面要素为：A=40.034cm2 , Ix=4760cm4 ,Wx=340 cm3，按碳素钢强度牌号Q235取值， ƒ=235 MPa ，ƒv=125 MPa,  E=2.0×107 MPa，tw=7.5mm， Ix：S=  （cm） ，抗弯稳定安全系数按2计算，即 φb=0.5，

2、受力计算

1弯矩计算

通过上述计算得知最大荷载处箱室底板下，中墩横梁受力为单根工字钢剪力乘2，即：F=2V=2×42.354=84.71（KN）

横梁槽钢为连续梁受力，现简化为简支梁计算偏于安全，跨径为钢管立柱的间距1.2/cos25o =1.32， 计算图示如下：

Mx=FL/2  

  = 84.71×1.32/2  

  =55.91     （KN·m）

2剪力计算

V=F/2

 =84.71/2

     =42.354    （KN）

3、抗弯稳定性验算

        Mx/φbWx≤ƒ

式中：Mx —— 绕X轴的弯矩；

        Wx —— 绕X轴的毛截面抵抗矩；

       φb —— 整体稳定系数；

       ƒ  —— 抗弯强度设计值。

则：

      Mx/（φbWx）=55.91×102/（0.5×340×2根）

=16.44    （KN/ cm2  ）

       即： Mx/（φbWx）=1. （MPa）< ƒ=235  （MPa）

          满足要求

根据上述计算可知，门架系统较为安全，横梁剪应力及立柱抗压不再进行验算，在施工时主要保证拼装焊接质量，同时设置门架纵横向斜撑，保证门架的稳定性，及防止外来荷载撞击门架。